基于中国剩余定理的区块链存储扩展模型

摘要

区块链以分布式账本的形式存储交易数据,其节点通过存储哈希链来持有当前数据的副本.由于区块链链式结构的特殊性,区块的数量会随着时间推移不断增加,节点承受的存储压力也随之增大,因此存储扩展性成为区块链发展的瓶颈之一.针对该问题,提出了一种基于中国剩余定理(CRT)的区块链存储扩展模型.模型将区块链分为高安全性区块和低安全性区块,并对它们采取不同的存储策略.其中,低安全性区块以全网保存(所有节点都需保存)的形式进行存储,高安全性区块被基于CRT的分割算法分片后以分布式的形式进行存储.此外,利用冗余余数系统(RRNS)的错误检测与纠正来防止恶意节点攻击,进而提高数据稳定性和完整性.实验结果与安全性分析表明,所提模型在具有安全性、容错性的同时保障了数据的完整性,还能有效地减少节点的存储消耗,增强区块链系统的存储扩展性.